Amiloplaster: egenskaper, funksjoner, struktur

Amyloplaster er en type plastider spesialisert på lagring av stivelse og finnes i store mengder i ikke-fotosyntetiske reservevev, slik som endospermen i frø og knoller.

Siden den komplette syntesen av stivelsen er begrenset til plastidene, må det være en fysisk struktur som tjener som reserveområde for denne polymeren. Faktisk finnes all stivelse som finnes i planteceller i organeller belagt med en dobbel membran.

Generelt er plastider semiautonomiske organeller som finnes i forskjellige organismer, fra planter og alger til marine mollusker og noen parasittproto.

Plastids deltar i fotosyntese, i syntesen av lipider og aminosyrer, fungerer som et lipidreserveside, er ansvarlig for fargene av frukt og blomster og er relatert til miljøoppfattelsen.

På samme måte deltar amyloplaster i oppfatningen av tyngdekraften og lagre sentrale enzymer av noen metabolske veier.

Egenskaper og struktur

Amyloplastene er cellulære organeller tilstede i grønnsaker, er en kilde til stivelsesreserver og har ikke pigmenter - for eksempel klorofyll - så de er fargeløse.

Som andre plastider har amyloplastene sitt eget genom, som koder for noen proteiner i deres struktur. Denne egenskapen er en refleksjon av sin endosymbiotiske opprinnelse.

En av de mest fremragende egenskapene til plastids er deres interconversionskapasitet. Spesielt kan amyloplastene omdannes til kloroplaster, så når røttene blir utsatt for lys, får de en grønn nyanse, takket være syntesen av klorofyll.

Kloroplaster kan oppføre seg på samme måte, siden de midlertidig lagrer stivelseskorn. Imidlertid er reserven i amyloplastene langsiktig.

Dens struktur er veldig enkel, bestående av en dobbel ekstern membran som skiller dem fra resten av cytoplasmatiske komponenter. Eldre amyloplaster utvikler et indre membranøst system hvor stivelse er funnet.

trening

De fleste amyloplastene dannes direkte fra protoplastidia når reservevev utvikler seg og deles ved binær fisjon.

I de tidlige stadier av endospermutvikling er proplastidia tilstede i en cenocitisk endosperm. Deretter begynner cellulariseringsprosesser hvor proplastidia begynner å akkumulere stivelseskornene, danner amyloplast.

Fra det fysiologiske synspunkt oppstår prosessen med differensiering av proplastider for å gi amyloplastene tilstedeværelse når plantenhormon auxin er erstattet av cytokininet, noe som reduserer hastigheten ved hvilken celledeling oppstår, fremkallende akkumulering av stivelse.

funksjoner

Stivelse lagring

Stivelse er en kompleks polymer av semikrystallinsk og uoppløselig utseende, produkt av forening av D-glukopyranose ved hjelp av glykosidbindinger. To molekyler stivelse kan differensieres: amylopektin og amylose. Den første er forgrenet, mens den andre er lineær.

Polymeren er avsatt i form av ovale korn i sfærekrystaller og avhengig av regionen hvor kornene er avsatt, kan de klassifiseres som konsentriske eller eksentriske korn.

Stivelseskorn kan variere i størrelse, noen tilnærming 45 um, og andre er mindre, rundt 10 um.

Stivelsyntese

Plastider er ansvarlige for syntesen av to typer stivelse: den forbigående, som produseres i dagtid og lagres midlertidig i kloroplaster til natt, og reservestivelsen som syntetiseres og lagres i amyloplastene. av stilker, frø, frukt og andre strukturer.

Det er forskjeller mellom stivelseskornene som er tilstede i amyloplastene med hensyn til kornene som er forbigående funnet i kloroplastene. I sistnevnte er amyloseinnholdet lavere og stivelsen bestilles i platelignende strukturer.

Oppfattelse av alvorlighetsgraden

Stivelseskorn er mye tettere enn vann, og denne egenskapen er relatert til oppfatningen av gravitasjonskraft. I løpet av utviklingen av planter ble denne amyloplastens evne til å bevege seg under påvirkning av tyngdekraften utnyttet for oppfatning av kraften.

Sammendrag reagerer amyloplastene på tyngdekraftenes stimulering ved sedimenteringsprosesser i den retningen denne kraften virker nedover. Når plastidene kommer i kontakt med anleggets cytoskelet, sender den en serie signaler slik at veksten oppstår i riktig retning.

I tillegg til cytoskelettet finnes det andre strukturer i celler, som vakuoler, endoplasmatisk retikulum og plasmamembran, som deltar i opptaket av sedimenterende amyloplastene.

I røttens celler blir tyngdefølelsen fanget av kolumellaceller, som inneholder en spesialisert type amyloplaster kalt statolitter.

Statolittene faller av tyngdekraften til bunnen av kolumellaceller og initierer en signaltransduksjonsbane hvor veksthormonet, auxin, omfordeles og forårsaker en differensiell nedadgående vekst.

Metabolske veier

Tidligere ble det antatt at funksjonen av amyloplastene var begrenset utelukkende til akkumulering av stivelse.

Nylige analyser av protein og biokjemiske sammensetningen av det indre av denne organellen har imidlertid vist en molekylær maskin som er ganske lik den for kloroplastet, som er tilstrekkelig kompleks for å utføre de fotosyntetiske prosessene som er typiske for planter.

Amyloplastene av noen arter (for eksempel alfalfa, for eksempel) inneholder de enzymer som er nødvendige for at GS-GOGAT-syklusen skal oppstå, en metabolsk vei som er nært knyttet til assimilering av nitrogen.

Navnet på syklusen kommer fra initialene til de involverte enzymene, glutaminsyntetase (GS) og glutamatsyntase (GOGAT). Involver dannelsen av glutamin utgående fra ammonium og glutamat, og syntesen av glutamin og ketoglutarat av to glutamatmolekyler.

En er innlemmet i ammoniumet og det gjenværende molekylet blir tatt til xylemet som skal brukes av cellene. I tillegg har kloroplaster og amyloplaster muligheten til å gi substrat til glykolytisk vei.